家や建物が発電所からの電力をどのように使用するのか疑問に思ったことがある場合は、 高電圧電流を家庭で使用するものに変換する電力網配電の変圧器 電化製品。 これらの変圧器は、ほとんどのタイプの変圧器で単純な設計を使用していますが、製造方法に基づいて入力電圧を変更する量が大きく異なる可能性があります。
トランス巻線式
電力網配電システムが使用する変圧器は、さまざまな領域で磁気コアに巻かれたコイルを使用する単純な設計に従います。
これらのワイヤーのコイルは、流入電流を受け取り、それに応じて電圧を変化させます。トランス巻数比、これは
\ frac {N_P} {N_S} = \ frac {V_P} {V_S}
一次コイルと二次コイルの巻線数NpそしてNs、それぞれ、および一次コイルと二次コイルの電圧VpそしてVs、それぞれ。
このトランス巻線式変圧器が入力電圧を変化させる割合と、コイルの風の電圧がコイル自体の巻線の数に正比例することを示します。
この式は「比率」と呼ばれますが、実際には比率ではなく分数であることに注意してください。 たとえば、一次コイルに1つの巻線があり、二次コイルに4つの巻線がある場合 変圧器の場合、これは1/4の割合に相当します。つまり、変圧器は電圧を次のようにカットします。 1/4の値。 しかし、比率1：4は、あるものに対して、他のものが4つあることを意味します。これは、必ずしも分数と同じことを意味するわけではありません。
変圧器は電圧を増減させることができ、として知られていますステップアップまたは降圧実行するアクションに応じてトランスフォーマー。 これは、トランスの巻数比が常に正になることを意味しますが、昇圧トランスの場合は1より大きいか、降圧トランスの場合は1より小さいかによって異なります。
トランスの巻線式は、一次巻線と二次巻線の角度が互いに同相である場合にのみ当てはまります。 これは、与えられた交流（AC）電源に対して、順方向と順方向の間で前後に切り替わるということを意味します。 逆電流、一次巻線と二次巻線の両方の電流は、この動的な間に互いに同期しています 処理する。
変圧器の巻数比が1で、電圧が変化しない変圧器もありますが、 代わりに、異なる回路を互いに分割したり、抵抗をわずかに変更したりするために使用されます。 回路。
変圧器設計計算機
変圧器の特性を理解して、変圧器自体の構築方法を決定する方法として、変圧器設計計算機が何を考慮に入れるかを決定できます。
トランスの一次巻線と二次巻線は互いに分離されていますが、一次巻線はインダクタンスの方法で二次巻線に電流を誘導します。 AC電源が一次巻線を介して送られると、電流がターンを流れ、相互インダクタンスと呼ばれる方法で磁界を生成します。
変圧器の巻線式と磁気
磁場移動する荷電粒子にどの方向にどのように強い磁性が作用するかを説明します。 このフィールドの最大値はdΦ/ dt、の変化率磁束 Φ短期間で。
磁束は、長方形の領域などの特定の表面積を流れる磁場の量の測定値です。 変圧器では、磁力線は、ワイヤーが巻かれている磁気コイルから外側に送られます。
磁束は両方の巻線をつなぎ合わせ、磁場の強さは電流の量と巻線の数に依存します。 これは私たちに与えることができます変圧器設計計算機これらのプロパティを考慮に入れます。
材料に磁場がどのように誘導されるかを説明するファラデーのインダクタンスの法則は、いずれかの巻線による電圧が誘導されることを示しています。
一次巻線または二次巻線のいずれか。 これは通常、誘導起電力（emf).
磁束の変化を短時間で測定すると、次の値が得られます。dΦ/ dtそしてそれを使用して計算しますemf. 磁束の一般式は次のとおりです。
\ Phi = BA | cos {\ theta}
磁場用B、フィールド内の平面の表面積A磁力線とその領域に垂直な方向との間の角度θ.
トランスの磁気コアの周りの巻線の形状を考慮して、磁束アスカットを測定できます。
AC電源の場合ωは角周波数です（2πf頻度についてf）およびΦ最大 最大フラックスです。 この場合、頻度f特定の場所を毎秒通過する波の数を指します。 エンジニアはまた、現在の積と巻線の巻数の積を「アンペアターン、 "コイルの磁化力の尺度。
変圧器巻線計算機の例
変圧器の巻線が変圧器にどのように影響するかについての実験結果を比較したい場合 を使用すると、観測された実験特性を変圧器巻線の特性と比較できます。 電卓。
ソフトウェア会社MicroDigitalは、 オンライン変圧器巻線計算機 Standard Wire Gauge（SWG）またはAmerican Wire Gauge（AWG）の計算用。 これにより、エンジニアは適切な太さのワイヤーを製造できるため、目的に必要なワイヤーチャージを運ぶことができます。 変圧器の計算機のターンは、巻線の各ターンを通る個々の電圧を示します。
のような他の計算機 製造会社Flex-Coreのもの 負荷定格を入力すると、さまざまな実用的なアプリケーションのワイヤサイズを計算できます。 公称二次電流、変流器とメーターの間の配線長、および メーター。
変流器は、一次巻線の電流に比例するAC電圧供給を二次巻線に作成します。 これらの変圧器は、実際の電流を監視する簡単な方法を使用して、高電圧電流をより低い値に低減します。 負担は、測定器を流れる電流に対する測定器自体の抵抗です。
Hyperphysicsはオンラインで提供しています 変圧器の電力計算 変圧器設計計算機または変圧器抵抗計算機として使用できるインターフェース。 使用するには、電源電圧周波数、一次巻線インダクタンス、二次巻線インダクタンス、一次巻線コイル数、 二次巻線コイル数、二次電圧、一次巻線抵抗、二次巻線抵抗、二次巻線負荷抵抗、相互 インダクタンス。
相互インダクタンスM二次コイルの負荷の変化が起電力で一次コイルを流れる電流に及ぼす影響を説明します。
emf = -M \ frac {\ Delta I_1} {\ Delta t}
一次コイルを流れる電流の変化ΔI1と時間の変化Δt.
オンラインの変圧器巻線計算機は、変圧器自体について仮定を立てます。 一般的な変圧器の背後にある理論と原理を理解できるように、各Webサイトが主張する値をどのように計算するかを知っていることを確認してください。 変圧器の物理学から得られる変圧器の巻線式にどれだけ近いかは、これらの特性によって異なります。